大型軸承套圈內徑尺寸測量裝置

姜麗華

(中航工業哈爾濱軸承有限公司 研發中心，哈爾濱 150036)

大型軸承的內徑尺寸一般都大于200 mm，由于其批量小、結構特殊，尺寸及質量大，故無論是檢測量儀或檢測方法都與中小型軸承不同。軸承內徑的尺寸公差關系到與主機軸的配合狀況，直接影響主機的工作性能和軸承的使用壽命。

1 大型軸承套圈的測量特點

(1) 一般軸承測量時，多為儀器固定不動，套圈移動的方式；而大型軸承的檢測，由于套圈質量大、不易轉動等特點，多采用套圈不動，量儀移動的方式。

(2)一般軸承多采用加工結束后卸下套圈測量；而大型軸承則多在機床上測量，所以量儀多為上置式。

(3)量儀多為便攜式的，要求其既有較高的剛度，又要有較小的質量。量儀的主體多采用矩形斷面或管狀斷面等結構形式。

2 測量裝置結構及工作原理

測量裝置結構與工作原理如圖1所示。首先，根據被測軸承的內徑尺寸調整活動測點架，使活動測點架在測量管上移動到適當位置，然后用緊固螺釘將其固定。為避免活動測點架在測量管上移動時滑落傷人，在測量管的尾端擰入螺紋堵。把手螺釘擰入移動芯軸中，移動芯軸與測量管的內徑形成間隙配合，可在測量管中自由滑動，導向塊固定在移動芯軸上，測量定位塊則固定在導向塊上，導向塊與測量管下方的滑槽為間隙配合，限制導向塊只能在測量管中左右移動，沒有軸向轉動。

1— 測量儀表；2，10—緊固螺釘；3—表架；4—限位螺釘；5—把手螺釘；6—測量臺；7—移動芯軸；8—壓簧；9—測量管；11—螺紋堵；12—活動測點架；13—導向塊；14—測量定位塊；15—圓柱測頭；16—被測套圈；17—定位面圖1 大型軸承套圈內徑尺寸的測量原理圖

測量時，向右扳動把手螺釘，使移動芯軸在測量管中滑動，帶動測量定位塊向右移動，使2個圓柱測頭進入被測軸承的內徑面中，并使測量定位塊的定位面與被測套圈基準面接觸，由于壓簧在銷釘作用下產生的彈簧力能克服移動芯軸和導向塊產生的阻力，始終推動移動芯軸向左運動，使測量定位塊中的圓柱測頭始終保持與被測套圈內徑面接觸，為了避免固定在移動芯軸上的測量臺與測量儀表的測點接觸時產生過大的作用力，在測量管上適當位置固定限位螺釘以限制圓柱測頭的位置，保證測量儀表的測點與測量臺良好接觸。測量儀表用緊固螺釘固定在表架上，表架則用螺釘緊固在測量管上，由于導向塊帶動圓柱測頭始終在測量管上的導向槽內移動，保證了圓柱測頭沿測量直徑方向移動。通過調整找出的最大點就是被測軸承的內徑尺寸。為了準確測量出大型軸承套圈內徑尺寸，需用標準件進行對表后再進行測量。

特大型軸承套圈的標準件不用另行加工，一般采用標準量塊作為標準件進行對表，標準量塊的實際尺寸由計量室用精密儀器在溫度為(20±2) ℃時檢定。一般情況下，由于在機床上剛加工完的被測套圈有加工余溫，必須把標準量塊和被測套圈放在一起等溫，在20 ℃左右進行比較測量，以減小因線膨脹系數不同所造成的測量誤差。當被測套圈的設計公稱尺寸和標準件的公稱尺寸相同時，按照標準件實際偏差的數值和符號對表即可。當被測套圈的設計公稱尺寸和標準件的公稱尺寸不相同時，標準件就有代用現象，必須進行計算。標準件的實際尺寸=標準件的基本尺寸+實際偏差，對零位偏差=標準件實際尺寸-零件設計的基本尺寸，按計算所得的對零位偏差對表。

用標準量塊對表時，一定要將檢定的標記線對準測量點，使用標準件和代用標準件時，要正確地計算和對表，并進行復核，如因計算錯誤或把“+”“-”號倒置，則可能造成嚴重的質量事故。

3 測量裝置與板型橋尺的比較

板型橋尺在測量時測量儀表的測頭與被測表面直接接觸，在裝卸被測軸承時容易碰到表尖造成跑表，需要重新對表，影響測量效率及測量精度；而且由于測量儀表的外形尺寸比較大，受空間的限制，有些特殊形狀的被測表面可能無法測量。而該測量裝置的測頭是2個圓柱頭測點，測量儀表固定在測量管的左上方，不受被測軸承的空間限制，而且還可以將圓柱頭測點換成圓錐頭測點(圖2)，用于測量被測軸承端面上兩孔之間的距離，使用非常方便，這一點是板型橋尺無法做到的。

圖2 測量兩孔中心徑尺寸示意圖

4 結束語

由于特大型軸承套圈的外形尺寸較大，移動非常不方便，該測量裝置解決了大型軸承套圈的測量問題，其調整方便，降低了工人的勞動強度。另外，特大型軸承的成品檢查主要靠檢查零件來保證，裝配后一般不再檢查，由于標準量塊在量值傳遞中起著重要作用，所以需要定期送往計量部門進行檢定，以保證其精度的準確性。